开题报告
设计题目：某四层钢框架办公楼结构制造 工艺设计
学生姓名：
学院名称：
专业名称：
班级名称：
学 号：
指导教师：
教师职称
学 历：
2010年 X 月 X日
１课题证
11课题研究目意义
建筑类早生产活动定历史条件着社会生产力发展形成发展济发展土减少现代建筑趋高层建筑砌体结构存重砌筑工作相繁重抗拉抗弯性低粘土砖量占农田影响农业生产等缺点现代建筑采框架结构框剪结构框筒结构等结构体系框架结构高层建筑种结构形式框架结构钢筋混凝土框架钢框架着国建筑业快速发展建筑设计理念断更新钢框架结构建筑体系作种新型产业体系集合房产业建筑业冶金业正华夏迅速崛起钢框架结构抗震性建筑重轻房屋利率高工业化程度高施工周期短绿色环保科技含量高适范围广等特点成应广泛结构力发展积极推广抗震抗灾适建筑国国民抵御然灾害保障生命安全具重现实意义
层钢框架结构然已非常流行结构合理否旧影响着户满意度开发商济效益断优化两者间取衡结构设计工作者追求目标次设计务吉林省某四层钢框架办公楼结构制造工艺设计设计程中会涉结构力学材料力学钢结构设计原理层建筑钢结构设计钢结构焊接制造安装钢结构涂装等学学专业知识通次设计利学知识系统化提高知识综合应力够指导老师指导较独立完成办公楼设计熟悉相关设计规范手册标准图集掌握AutoCADOfficePKPM等办公软件技术走工作岗位坚实基础毕业设计毕业前学综合训练实践性学环节深化拓宽综合学重程学研究实践成果全面总结学生综合素质实践力培养效果全面检验应该认真完成毕业设计成社会需
12文献综述（相关课题国外研究现状）
121 国钢结构发展现状
国建筑工程领域中已出现产品结构新调整钢结构身优越性正工程中越越广泛合理应[6]目前钢框架国应着国钢材产量迅速增加品种增钢结构设计施工技术断提高钢框架运良前景[11]层框架般层数超10层否宜高层建筑考虑层框架钢结构应根生产工艺特点采取相应措施满足GBJ1687建筑设计防火规范[5]
年钢结构建筑相砖混结构建筑环保节高效工厂化生产等方面具明显优势深圳高 325米王厦海浦东高421米金茂厦北京京广中心等型建筑采钢结构北京海山东等省市已开始进行钢结构住宅试点中北京金宸公寓已列建设部住宅钢结构体系示范工程高层钢结构建筑屡见鲜预料21世纪金属结构世纪钢结构成新建筑时代脊梁类 17世纪70年代开始生铁19世纪初开始熟铁建造桥梁房屋钢结构发展历史钢筋混凝土结构发展历史悠久生命力越越强美国低层建筑两层楼非居住型建筑市场已70％建筑金属制品国早期层钢结构见工业厂房部分民建筑中然空白
国二十世纪初建造松花江钢桁桥黄河桥海国际饭店等采钢结构新中国成立国钢结构建筑发展速度进步加快2008年奥运场馆国家剧院鸟巢水立方等着2010年海世博会钢结构场馆建设更达空前高度全国百机场设计采钢结构加快建设速度增空间国层民钢结构房屋仅仅出现十年处初期阶段陆续建造数百万方米层钢结构民房屋取显著成绩中国工商银行总行营业办公楼北京市庄青年公寓北京金宸公寓海现代集团新疆库尔勒建造8层钢结构住宅天津市丽苑区11层钢结构住宅杭州天成6层钢结构综合楼山东莱钢钢结构住宅区山东建筑工程学院土木馆长沙远集成住宅楼河北唐山幢3~5层钢结构住宅福建师学生公寓武汉国际会展中心四川攀枝花市迎宾苑区钢结构住宅等等
目前国高层钢结构钢材国外进口工程总承包国外承担制造安装国廉价劳动力承包种局面应速扭转国产钢国位相称跨度钢结构钢材象高层钢结构样突出设计方案（包括建筑结构）常国外中标种局面中央强调建立科技创新体系号召相距甚远应该引起国建筑界关注水低原值深思
122 国外钢结构发展现状
发达欧美国家钢结构早30年代迅速发展工效高工收入钢结构行业国工收入40倍美国金属建筑市场分布：工业（生产厂房仓库辅助设施等）商业（商场旅馆展览馆医院办公楼等）社区（私公社区活动中心建筑学校体育馆图书馆 教堂等）综合等方面分占4631149份额美国低层建筑中采钢结构普遍美国钢结构学会金属房屋制造协会（AISC MBMA）联合编制低层建筑设计指南谓低层建筑指层高低18m层数超5层工业厂房仓库办公室办公社区建筑等中两层非居住楼房建筑占70
美国日欧洲发达国家验建筑业成钢材应市场目前国相差距国高层建筑钢材目前止国外进口特50mm 厚钢板国产产品Z性尚达求国外仅钢板厚度较满足种性求日已够生产100mm厚钢板具类型：
①高强度低预热型（前预热75℃现预热50℃）厚钢板590Nmm2级（HT590级）②抗震厚钢板低屈服高强度钢材（HT590～HT780级）低屈服点钢板种钢材日重点生产次结构震时种材料先屈服保证 结构减少震损失
③防火厚钢板400Nmm2490Nmm2600℃ 时屈服强度达常温23
④装饰奥氏体锈钢板铁素体锈钢板（海优前者 ）
13采设计方案（基理）技术路线
131 设计基理
根现行国家相关钢结构技术规范规程标准采概率基础极限状态设计法分项系数设计表达式进行计算（疲劳强度计算外）种承重结构承载力极限状态正常极限状态原设计设计程中应根钢结构破坏产生果采安全等级荷载效应计算中分采系数结构件连接承载力极限状态设计时般条件采荷载效应基组合钢结构构件正常极限状态验算变形应考虑短期效应组合等级产品焊接结构生产求入手包括技术求济求劳动保护安全卫生明确焊接结构生产规模方式确定工艺方案时应保证钢结构质量时应合理考虑生产周期成环境保护
132 技术路线
采框架结构似计算法：求竖荷载作力弯矩分配法求水荷载作力时D值法等求水震作时候采底部剪力法
结合学知识通查阅参考资料初步设计交指导老师审查审查通利AutoCAD 手工完成绘图利Excelword等完成设计说明书容编写
结构部分计算概步骤：
1)结构布置
2)确定计算模型
3）初估梁柱截面尺寸
4)荷载计算
5)水震作侧移验算
6)风荷载作侧移验算
7)水震作横框架力计算
8)竖荷载作框架力计算
9)楼板配筋计算
10)楼梯设计计算
11)基础设计配筋计算
12)PKPM计算项目进行验算
13)绘制钢框架施工图包括梁柱组合图节点图零件图拼装图材料表等
14)编写计算说明书制造工艺程说明
14存问题
141 变形缝设置
高层民建筑钢结构技术规程高层建筑钢结构宜设置伸缩缝必须设置时抗震设防结构伸缩应满足防震缝求次设计办公楼尺寸20m×36m较设置变形缝考虑工程点温差较东北区进行温度应力验算做决定
142 结构设计
框架结构柔性结构水位移房屋总水位移越感觉越舒服层间位移会影响建筑物装修隔墙开裂两种水位移进行限样设计中增房屋抗侧刚度
143 力计算
结构形式规格受力复杂超静定次数分层法反弯点法D值法难度设计采D值法手算结构力学求解器进行验算
144 震振型分析
震分析时高度少60米 采底部剪切法计算验足重力荷载代表值等计算时存误差设计PKPM进行验算确保抗震设防性
15参考文献
[1] 沈祖严刚架设计中干问题[J]工程科技2002第26期：第64页
[2] 靳百川连续檩条搭接长度计算问题[J]钢结构2006第6期第125页
[3] 冯烟霞高欣轻型钢结构制造安装手册[M]JG1442002北京中国建材工业出版社2002
[4]ZHANG Xun′anWang DongJiang Jiesheng The Controlling Mechanismandthe Controlling Effectiveness of Passive Megasubcontrolled Frame Subjected to Random Wind Loads[J] [M]Journal of Sound and Vibration 2005年
[5]LIAN YedaZhang Xun′anSheldon Cherry Damping Characteristics of Friction Damped Braced Frame and Its Effectiveness in the Megasub Controlled Structure System[J] [M]Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2007年
[6] 孙洪梅王立久曹明莉 高铝水泥耐火混凝土火灾高温强度耐久性试验研究[J]工业建筑 2003(09)
[7] 蒋首超李国强叶绮玲 火灾钢框架结构非线性反应分析试验研究[J]工业建筑 2004(08)
[8] 殷颖智王永昌 火灾钢梁悬索效应分析研究[J]建筑钢结构进展 2004(03)
[9] 吕天启赵国藩林志伸 (圆)钢增强方钢混凝土偏压柱温度场分析耐火极限计算[J]工业建筑 2003(07)
2答辩组证结
（1）方案行技术路线清晰 □ （2）方案行技术路线基清晰 □
（3）方案基行技术路线清晰 □ （4）方案技术路线清晰 □
（5）方案技术路线清晰 □
3指导教师意见： 教研室意见：
指导教师（签名）： 教研室（签名）：
年 月 日 年 月 日
注：(1) 开题报告文字体现设计（文）总构想篇幅必计划设计课题设计理研究现状等问题说清楚
(2) 字数少3000字参考文献少6篇印刷字符10万印刷符
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开题报告
设计题目：某四层钢框架办公楼结构制造 工艺设计
学生姓名：
学院名称：
专业名称：
班级名称：
学 号：
指导教师：
教师职称
学 历：
2010年 X 月 X日
１课题证
11课题研究目意义
建筑类早生产活动定历史条件着社会生产力发展形成发展济发展土减少现代建筑趋高层建筑砌体结构存重砌筑工作相繁重抗拉抗弯性低粘土砖量占农田影响农业生产等缺点现代建筑采框架结构框剪结构框筒结构等结构体系框架结构高层建筑种结构形式框架结构钢筋混凝土框架钢框架着国建筑业快速发展建筑设计理念断更新钢框架结构建筑体系作种新型产业体系集合房产业建筑业冶金业正华夏迅速崛起钢框架结构抗震性建筑重轻房屋利率高工业化程度高施工周期短绿色环保科技含量高适范围广等特点成应广泛结构力发展积极推广抗震抗灾适建筑国国民抵御然灾害保障生命安全具重现实意义
层钢框架结构然已非常流行结构合理否旧影响着户满意度开发商济效益断优化两者间取衡结构设计工作者追求目标次设计务吉林省某四层钢框架办公楼结构制造工艺设计设计程中会涉结构力学材料力学钢结构设计原理层建筑钢结构设计钢结构焊接制造安装钢结构涂装等学学专业知识通次设计利学知识系统化提高知识综合应力够指导老师指导较独立完成办公楼设计熟悉相关设计规范手册标准图集掌握AutoCADOfficePKPM等办公软件技术走工作岗位坚实基础毕业设计毕业前学综合训练实践性学环节深化拓宽综合学重程学研究实践成果全面总结学生综合素质实践力培养效果全面检验应该认真完成毕业设计成社会需
12文献综述（相关课题国外研究现状）
121 国钢结构发展现状
国建筑工程领域中已出现产品结构新调整钢结构身优越性正工程中越越广泛合理应[6]目前钢框架国应着国钢材产量迅速增加品种增钢结构设计施工技术断提高钢框架运良前景[11]层框架般层数超10层否宜高层建筑考虑层框架钢结构应根生产工艺特点采取相应措施满足GBJ1687建筑设计防火规范[5]
年钢结构建筑相砖混结构建筑环保节高效工厂化生产等方面具明显优势深圳高 325米王厦海浦东高421米金茂厦北京京广中心等型建筑采钢结构北京海山东等省市已开始进行钢结构住宅试点中北京金宸公寓已列建设部住宅钢结构体系示范工程高层钢结构建筑屡见鲜预料21世纪金属结构世纪钢结构成新建筑时代脊梁类 17世纪70年代开始生铁19世纪初开始熟铁建造桥梁房屋钢结构发展历史钢筋混凝土结构发展历史悠久生命力越越强美国低层建筑两层楼非居住型建筑市场已70％建筑金属制品国早期层钢结构见工业厂房部分民建筑中然空白
国二十世纪初建造松花江钢桁桥黄河桥海国际饭店等采钢结构新中国成立国钢结构建筑发展速度进步加快2008年奥运场馆国家剧院鸟巢水立方等着2010年海世博会钢结构场馆建设更达空前高度全国百机场设计采钢结构加快建设速度增空间国层民钢结构房屋仅仅出现十年处初期阶段陆续建造数百万方米层钢结构民房屋取显著成绩中国工商银行总行营业办公楼北京市庄青年公寓北京金宸公寓海现代集团新疆库尔勒建造8层钢结构住宅天津市丽苑区11层钢结构住宅杭州天成6层钢结构综合楼山东莱钢钢结构住宅区山东建筑工程学院土木馆长沙远集成住宅楼河北唐山幢3~5层钢结构住宅福建师学生公寓武汉国际会展中心四川攀枝花市迎宾苑区钢结构住宅等等
目前国高层钢结构钢材国外进口工程总承包国外承担制造安装国廉价劳动力承包种局面应速扭转国产钢国位相称跨度钢结构钢材象高层钢结构样突出设计方案（包括建筑结构）常国外中标种局面中央强调建立科技创新体系号召相距甚远应该引起国建筑界关注水低原值深思
122 国外钢结构发展现状
发达欧美国家钢结构早30年代迅速发展工效高工收入钢结构行业国工收入40倍美国金属建筑市场分布：工业（生产厂房仓库辅助设施等）商业（商场旅馆展览馆医院办公楼等）社区（私公社区活动中心建筑学校体育馆图书馆 教堂等）综合等方面分占4631149份额美国低层建筑中采钢结构普遍美国钢结构学会金属房屋制造协会（AISC MBMA）联合编制低层建筑设计指南谓低层建筑指层高低18m层数超5层工业厂房仓库办公室办公社区建筑等中两层非居住楼房建筑占70
美国日欧洲发达国家验建筑业成钢材应市场目前国相差距国高层建筑钢材目前止国外进口特50mm 厚钢板国产产品Z性尚达求国外仅钢板厚度较满足种性求日已够生产100mm厚钢板具类型：
①高强度低预热型（前预热75℃现预热50℃）厚钢板590Nmm2级（HT590级）②抗震厚钢板低屈服高强度钢材（HT590～HT780级）低屈服点钢板种钢材日重点生产次结构震时种材料先屈服保证 结构减少震损失
③防火厚钢板400Nmm2490Nmm2600℃ 时屈服强度达常温23
④装饰奥氏体锈钢板铁素体锈钢板（海优前者 ）
13采设计方案（基理）技术路线
131 设计基理
根现行国家相关钢结构技术规范规程标准采概率基础极限状态设计法分项系数设计表达式进行计算（疲劳强度计算外）种承重结构承载力极限状态正常极限状态原设计设计程中应根钢结构破坏产生果采安全等级荷载效应计算中分采系数结构件连接承载力极限状态设计时般条件采荷载效应基组合钢结构构件正常极限状态验算变形应考虑短期效应组合等级产品焊接结构生产求入手包括技术求济求劳动保护安全卫生明确焊接结构生产规模方式确定工艺方案时应保证钢结构质量时应合理考虑生产周期成环境保护
132 技术路线
采框架结构似计算法：求竖荷载作力弯矩分配法求水荷载作力时D值法等求水震作时候采底部剪力法
结合学知识通查阅参考资料初步设计交指导老师审查审查通利AutoCAD 手工完成绘图利Excelword等完成设计说明书容编写
结构部分计算概步骤：
1)结构布置
2)确定计算模型
3）初估梁柱截面尺寸
4)荷载计算
5)水震作侧移验算
6)风荷载作侧移验算
7)水震作横框架力计算
8)竖荷载作框架力计算
9)楼板配筋计算
10)楼梯设计计算
11)基础设计配筋计算
12)PKPM计算项目进行验算
13)绘制钢框架施工图包括梁柱组合图节点图零件图拼装图材料表等
14)编写计算说明书制造工艺程说明
14存问题
141 变形缝设置
高层民建筑钢结构技术规程高层建筑钢结构宜设置伸缩缝必须设置时抗震设防结构伸缩应满足防震缝求次设计办公楼尺寸20m×36m较设置变形缝考虑工程点温差较东北区进行温度应力验算做决定
142 结构设计
框架结构柔性结构水位移房屋总水位移越感觉越舒服层间位移会影响建筑物装修隔墙开裂两种水位移进行限样设计中增房屋抗侧刚度
143 力计算
结构形式规格受力复杂超静定次数分层法反弯点法D值法难度设计采D值法手算结构力学求解器进行验算
144 震振型分析
震分析时高度少60米 采底部剪切法计算验足重力荷载代表值等计算时存误差设计PKPM进行验算确保抗震设防性
15参考文献
[1] 沈祖严刚架设计中干问题[J]工程科技2002第26期：第64页
[2] 靳百川连续檩条搭接长度计算问题[J]钢结构2006第6期第125页
[3] 冯烟霞高欣轻型钢结构制造安装手册[M]JG1442002北京中国建材工业出版社2002
[4]ZHANG Xun′anWang DongJiang Jiesheng The Controlling Mechanismandthe Controlling Effectiveness of Passive Megasubcontrolled Frame Subjected to Random Wind Loads[J] [M]Journal of Sound and Vibration 2005年
[5]LIAN YedaZhang Xun′anSheldon Cherry Damping Characteristics of Friction Damped Braced Frame and Its Effectiveness in the Megasub Controlled Structure System[J] [M]Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2007年
[6] 孙洪梅王立久曹明莉 高铝水泥耐火混凝土火灾高温强度耐久性试验研究[J]工业建筑 2003(09)
[7] 蒋首超李国强叶绮玲 火灾钢框架结构非线性反应分析试验研究[J]工业建筑 2004(08)
[8] 殷颖智王永昌 火灾钢梁悬索效应分析研究[J]建筑钢结构进展 2004(03)
[9] 吕天启赵国藩林志伸 (圆)钢增强方钢混凝土偏压柱温度场分析耐火极限计算[J]工业建筑 2003(07)
2答辩组证结
（1）方案行技术路线清晰 □ （2）方案行技术路线基清晰 □
（3）方案基行技术路线清晰 □ （4）方案技术路线清晰 □
（5）方案技术路线清晰 □
3指导教师意见： 教研室意见：
指导教师（签名）： 教研室（签名）：
年 月 日 年 月 日
注：(1) 开题报告文字体现设计（文）总构想篇幅必计划设计课题设计理研究现状等问题说清楚
(2) 字数少3000字参考文献少6篇印刷字符10万印刷符
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